Aufbau einer Atomwaffe
1. TNT (Trinitrotoluol)
2. Spaltmaterial in Form einer Kugel
2. (Plutonium-239 oder Uran-235)
3. Neutronenquelle
Abb. Aufbau einer Atomwaffe
Bei einer Atombombe gibt es eine Kugel aus Plutonium-239 und Uran-235. In dieser Kugel befindet sich eine Neutronenquelle, die aber erst dann wirkungsvoll wird, wenn das die Kugel umgebende Trinitrotoluol (TNT) explodiert. Durch den Druck der Explosion und das zusammendrücken der radioaktiven Stoffe wird die kritische Masse des Spaltmaterials erreicht.
Bei der Zündung einer Atombombe findet eine unkontrollierte Kettenreaktion statt. Die Anzahl der Kernspaltungen steigt dabei lawinenartig an. Es werden ungeheure Energiemengen in einer Explosion frei.
Für eine unkontrollierte Kettenreaktion muss eine ausreichend große Menge an spaltbarem Material (Uran 235) vorhanden sein.
Auch bei Atombomben die anders aufgebaut sind, ist das Prinzip immer dasselbe.
Diese beiden Spaltmaterialien, die man verwenden kann, sind sehr teuer, denn man findet in der Natur nur Spuren von Uran, was bedeutet, dass man Plutonium künstlich herstellen muss.
Es muss also unterschieden werden zwischen der sogenannten Atombombe, die auf Kernspaltung mit unkontrollierter Kettenreaktion beruht, und der sogenannten Wasserstoffbombe, die auf der Kernfusion beruht.
Abb. Atomwaffen: Aufbau und Zündung einer Kernspaltungsbombe (Atombombe)
Bei der Kernspaltungsbombe muss angereichertes Uran verwendet werden. Dieses muss in kurzer Zeit von einer unterkritischen Masse zu einer überkritischen Masse gebracht werden.
Die Kernfusionsbombe wird mit einer Kernspaltungsbombe gezündet, denn nur damit sind die Bedingungen für den Start der Kernfusion herstellbar, z.B. die Temperatur von mehreren Millionen Kelvin.
Aufbau der B28-Wasserstoffbombe (Teller-Ulam-Konfiguration). Grafik: Richard Brown
Für eine Großansicht, auf das Bild klicken.
Quelle: nuclearweaponsarchive.org
Technische Standards
Die genaue Menge an Plutonium oder Uran, die man für eine Atombombe benötigt, hängt von zwei Dingen ab: der angestrebten Sprengkraft und der Fortschrittlichkeit des Designs. Diese wiederum sind vom technischen Stand der WissenschaftlerInnen und IngenieurInnen abhängig. Die folgende Tabelle zeigt, wieviel spaltbares Material bei welchem technischen Entwicklungsstand notwendig ist, um eine bestimmte Sprengkraft zu erreichen.
Tabelle: Notwendige Mengen an Spaltmaterial für Atomwaffen in kg (ca.)
| Entwicklungsstand | ||||
|---|---|---|---|---|
| Spaltmaterial | niedrig | mittel | hoch | Sprengkraft (KT) |
| waffenfähiges Plutonium | 3 | 1,5 | 1 | 1 |
| 4 | 2,5 | 1,5 | 5 | |
| 5 | 3 | 2 | 10 | |
| 6 | 3,5 | 3 | 20 | |
| hochangereichertes Uran | 8 | 4 | 2,5 | 1 |
| 11 | 6 | 3,5 | 5 | |
| 13 | 7 | 4 | 10 | |
| 20 | 9 | 5 | 20 | |
Quelle: Bulletin of Atomic Scientists, Nuclear Notebook, Mai/Juni 2005
Stand: August 2005
